DE3308989A1

DE3308989A1 - Tastschalter

Info

Publication number: DE3308989A1
Application number: DE19833308989
Authority: DE
Inventors: Taneo Iwaki Fukushima Murata
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-14
Publication date: 1983-10-13
Also published as: DE3308989C2; JPS58150232U

Description

Alps Electric Co., Ltd. - 3- lo.März I983

1-7 Yukigaya Otsuka-Cho G-SW-1429 IG/Wo

Ota-Ku, Tokyo 145, Japan VNR Io2 741

Tastschalter

(Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 46644/82 vom 31.März 1982)

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Eingabe- und Tastenpulte von Rechnern und wortorganisierten Registern und Speichern weisen eine Vielzahl von Tastschaltern auf. Hier sind einmal Tastschalter enthalten, welche die Stellung "Ein" nur dann einnehmen, wenn der Tastknopf niedergedrückt ist, aber auch in zwei Stufen arbeitende Tastschalter, z.B. Tastabstandselemente, in wortorganisierten Speichern und Registern, die dazu dienen, auf einer Braunschen Röhre (Bildschirm) einen Positionsanzeiger um den Abstand eines Buchstaben zu bewegen, wenn auf den Tastkopf nur eine geringe Kraft ausgeübt wird. Diese Tastabs tandselemente gestatten jedoch eine größere Zahl inkrementartiger Abstände zu überbrücken, wenn auf ihn eine relativ größere Druckkraft ausgeübt wird. Im allgemeinen sind Tastschalter dieser Art so ausgebildet, daß zwei Kontaktmechanismen vorhanden sind, die man als den ersten und zweiten Kontaktmechanismus bezeichnet, in einem Schaltergehäuse untergebracht sind und diese Mechanismen durch ein schaftartiges Stellglied betätigbar sind, das in vertikaler Richtung verschoben wird. Der erste Kontaktmechanismus wird durch die Bewegung der ersten Stufe betätigt, wenn der Tastknopf niedergedrückt wird und durch den ersten Hub der Schaft nur um einen kleineren vorbestimmten Weg verstellt wird. Der zweite Kontaktmechanismus wird durch die zweite Hubstufe betätigt, wenn der Schaft um einen längeren Verstellweg verschoben . wird.

Diese Schalter sind jedoch insoweit verbesserungsbedürftig, als bei der Betätigung Fehlstellungen auftreten, da die Kraft der Stellbewegungen für den ersten und den zweiten Hub nicht

'5 klar voneinander unterscheidbar sind. Dies ist einmal darauf zurückzuführen, daß die von der Bedienungsperson ausgeübte Kraft bei jeder Stellbewegung unterschiedlich ist und zweitens darauf, daß öfters Fälle auftreten, bei dem durch das individuelle Tastgefühl der Druckknopf bei dem ersten Arbeitshub zu tief eingeschoben wird. In letzterem Falle wird also der zweite Kontaktmechanismus (fehlerhaft) statt des ersten Kontaktmechanismus betätigt. Bekannte Schalter sind noch insofern nachteilig, als ihr Aufbau noch relativ kompliziert ist, deshalb teuer sind und ihre Montage erschwert ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tastschalter für zwei unterschiedliche Stellwege anzugeben, bei dem die Unterscheidung zwischen den Druckkräften zwischen dem ersten Stellweg und dem zweiten Stellweg genauer ist und ein besonderes Tastgefühl (Klickgefühl) bei Betätigung des zweiten Stellweges auftritt, so daß hier fehlerhafte Einstellungen vermieden werden. Gleichzeitig sollen die Bauweise vereinfacht und die Herstellungskosten verringert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Es sind somit zwei Schaltelemente in dem Gehäuse vorhanden, bei dem das erste Schaltelement durch den ersten Hub bzw. Stellweg des Schaftes betätigt wird. Dieser ist der kleinere Stellweg. Das andere Schaltelement wird durch den zweiten Hub bzw. Stellweg des Schaftes betätigt. Dieser ist der größere Stellweg, Hierbei wird das haubenartige bewegliche Kontaktstück betätigt. Da nunmehr eine solche Kraft auf dem Schaft aufliegt, welche seine Bewegung während des zweiten Stellweges verhindert, verursacht ein nur relativ kleiner Druck nur ein Schaltelement, nämlich das Schaltelement der ersten Stufe, in die Schaltstellung "Ein" überzugehen, ge-

stattet aber andererseits das andere Schaltelement, nämlich dasjenige der zweiten Stufe, in der Stellung "Aus" zu liegen. Andererseits wird das Schaltelement der zweiten Stufe in die Stellung "Ein" überführt, indem eine solche Druckkraft aufgebracht wird, die nunmehr unterscheidbar von der Kraft ist, die zur Betätigung des ersten Schaltelementes in die Stellung "Ein" benötigt wird. Da andererseits in vorteilhafter Weise das haubenförmige bewegliche Kontaktstück zu dem Zeitpunkt umgekehrt wird, wird das Klick- Tastgefühl verbessert: Man kann sehr feinfühlig die Einleitung der Schaltstellung für das erste Schaltelement und diejenige für das zweite Schaltelement durch die Druckdifferenz zwischen ihnen, wenn die Druckkraft aufgebracht wird, als auch durch das klickartige Gefühl unterscheiden. Ferner ist vorteilhaft, daß die Schaltbewegungen zuverlässig ausgeführt werden können, die Betriebssicherheit erhöht wird. Der Tastschalter hat einfachere Bauart und kann mit niedrigeren Kosten hergestellt werden.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht des Tastschalters

Pig. 2 eine Explosionsdarstellung des Tastschalters nach Figur 1

Pig. 3 eine Explosionsdarstellung des Schaltelementes der ersten Stufe
3o

Fig. 4 einen Teil des Arbeitsverfahrens um den Festkontakt auszubilden

Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) Schnitte die dazu dienen, die Arbeitsweise des Tastschalters zu erläutern.

Gemäß Figur 1 hat ein oberes Gehäuse 1 eine durchgehende Öffnung la in der oberen Wand. Von dieser Öffnung la steht ein Schaft 2 vor und dient als das Stellglied zur Betätigung der

Kontaktmechanismen. Ein unteres Gehäuse Io hat eine Bodenplatte und vertikal abstehende Seitenwände, die in die Seitenwände des oberen Gehäuses 1 ein oder angepaßt sind. In Figur 1 ist der eigentliche Druckknopf nicht dargestellt. Die Einzelheiten des Tastschalters gehen zunächst aus Figur 2 hervor. Der Tastknopf 3 weist an seiner unteren Wand eine Öffnung zum Einsetzen der oberen Stirnwand des Schaftes 2 auf (öffnung nicht dargestellt). Die obere Wand des Tastknopfes 3 weist einen Buch- stäben oder ein Symbol auf. Gegenüberliegende Seitenwände des oberen Gehäuses 1 weisen Nuten Ib auf, während die hierzu versetzten Stirnwände Vorsprünge Ic haben. Der Schaft 2 ist mit einem stiftförmigen Druckstück 2a am unteren,dem Gehäuse Io zugewandten Ende versehen. In diesem Bereich ist eine Rückstellfeder 4 vorhanden, während seitlich zum Kopf 2b des Schaftes 2 eine Blattfeder 5 mit einem Halteteil 5a einer Nase 5b und einem oder mehreren Fingern 5c vorhanden ist. Ein erstes Schaltelement 6 ist perspektivisch in der Fig. 3 dargestellt. Es weist ein Stellteil 6a aus Kunstharz auf, welches in der Mitte mit einem Pressteil 6b versehen ist, das vom Schaft 2 betätigt- wird. Ferner sind (nicht dargestellt) am rückwärtigen unteren Ende des Pressteiles 6b Haltevorsprünge vorgesehen. Ein aus Metall bestehender beweglicher Kontakt 6c ist mit seinem Rahmen 6ca und einer mit letzterem einstückig ausgebildeten Klemme 6cd versehen. Der Rahmen 6ca ist mit einer dünnen Metallplatte 6cc versehen. Eine aus Kunstharz bestehende Trennplatte 6d hat ein kreisförmiges Fenster 6da in der Mitte der Platte. Ein Festkontakt 6e hat ein Kontaktstück 6ea in der Mitte und eine Anschlußklemme 6eb am unteren Ende des letzteren.

Diese Bauteile werden als Schichten zu einem Teil zusammengefügt. Die am unteren Ende des Stellteiles 6a ausgeformten Haltevorsprünge sind in kleine Löcher eingesetzt, die jeweils am unteren Ende des beweglichen Kontaktes 6c, der Trennplatte 6d bzw. dem Festkontakt vorhanden sind, und diese Haltevorsprünge sind verstimmt, um das erste Halteelement 6 aus seinen Einzelteilen zu bilden. Eine aus Kunstharz bestehende Halteplatte 7 ist mit kleinen an beiden Enden ausgeformten Löchern sowie in der Mitte mit einem Röhrchen 7b versehen. In der Mitte des Röhrchens 7b ist eine durchgehende öffnung 7c ausgeformt.

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Ein schalen- oder haubenförmiges bewegliches Kontaktstück 9 aus elastischem Material, insbesondere aus Phosphorbronze ist ■ im Gehäuse vorgesehen. Es ist eine kreisartige Vertiefung loa,' um das bewegliche Kontaktstück 9 zu lagern, im inneren mittleren Bereich des unteren Gehäuses Io vorhanden. Ferner sind Rast- ; teile lob, vorzugsweise in Form von Bügeln oder Armen, vorhanden um das untere Gehäuse Io mit dem oberen Gehäuse 1 zu : verbinden; ferner Haltestücke loc um den Druckknopf erfindungsgemäß an dem Chassis odgl. zu befestigen. Diese Bauteile sind . in gegenüberliegenden Stellungen am Umfang des unteren Gehäuses Io jeweils angeordnet. Ferner ist ein durchgehendes Loch Iod vorhanden um jede Anschlußklemme des ersten Schalt- ; elementes 6 aufzunehmen. Daselbst ist ein Montagevorsprung loe,, vgl. Fig. 2, vorhanden. Ferner ist ein fester Zentralkontakt j 11a mit Anschlußklemmen 11b, und Randkontakte 12a, 12a mit an- ! deren Anschlußklemmen 12b, 12b verbunden, die in dieser Ver- ι tiefung loa eingebettet sind und zusammen mit dem beweglichen ■ Kontaktstück 9 ein zweites Schaltelement 8 der zweiten Stufe

bilden. ;

Eine Kontaktplatte 13> vgl. Fig. 4, ist ausgestanzt und ist in der Position dargestellt, in der sie in das untere Gehäuse ; Io eingebettet wird um die festen Kontakte 11a, 12a und 12a zu bilden. Die Anschlußklemmen 11b und 12b werden durch schneiden und abwärtsbiegen der Endteile der Kontaktplatte 13 gebildet.

Der Druckknopfschalter wird folgendermaßen montiert: Zunächst wird das bewegliche Kontaktstück 9 in die Vertiefung loa des unteren Gehäuses Io eingesetzt und in Kontaktberührung mit den Randkontakten 12a gebracht. Die Halteplatte 7 wird in das untere Gehäuse Io eingesetzt, die Montagevorsprünge loe in die kleinen Löcher 7a eineführt und dann werden die Enden der Montagevorsprünge loe um diese zu befestigen, festgestemmt. Dann wird das erste Schaltelement 6 in das untere Gehäuse Io eingesetzt. In diesem Falle stehen die Anschlußklemmen 6cb, 6eb des Schaltelementes 6 nach außen über die Durchgangslöcher Iod des unteren Gehäuses Io vor. Der Halteteil 5a der Blattfeder

5 wird an das obere Ende des Sohaltelementes 6 zwecks Montage ; angeordnet. Dann wird die Rückstellfeder 4 in das Röhrchen • 7b der Halteplatte 7 eingesetzt. Nachdem das Druckstück 2a ; 5 des Schaftes 2 in das obere Ende der Rückstellfeder 4 einge- ! setzt ist, wird das obere Gehäuse 1 auf letzteres aufgesetzt, i Dann steht das obere Ende des Schaftes 2 über der öffnung la des oberen Gehäuses 1 nach außen vor. Ferner, wenn des obere Gehäuse 1 eingesetzt wird, kommen die Vorsprünge Ic dieses i Io Gehäuses in Eingriff mit den Löchern in den Rastteilen lob I des unteren Gehäuses Io, so daß das obere und untere Gehäuse i vereinigt sind. Ferner wird der Druckknopf 3 an das obere ; Ende des Schaftes 2 befestigt und der Tastschalter ist bei triebsbereit. Dieser Zustand ist nunmehr in Figur 5A in einem I 15 Seitenschnitt dargestellt, der Schalter ist vollständig moni tiert.

Der Tastschalter arbeitet folgendermaßen: Der Zustand in Figur 5A zeigt, daß alle Schaltelemente im i 2o Zustand "Aus" sind. Wenn, in diesem Start- oder Ruhezustand '< nunmehr der Schaft 2 niedergedrückt wird, drückt der Schaftkopf , 2b des Schaftes 2 mit dem oder den Fingern 5c auf die Blattfeder (Spannplatte) 5* so daß das Pressteil 6b des Schaltelementes 6 der ersten Stufe im Sinne der Figur nach 25 rechts geht. Folglich kommen der Festkontakt 6e und der bewegliche Kontakt 6c des Schaltelementes 6 miteinander in Kontaktberührung mit der Folge, daß das Schaltelement 6 im Schaltzustand "Ein" sich befindet. Wird .der Schaft 2·weiter niedergedrückt, kommt sein Druckstück 2a mit dem beweglichen i 3o Kontaktstück 9 in Berührung, und wenn nunmehr die Bedienungsperson sich bemüht, den Schaft 2 weiter niederzudrücken

j da nunmehr aber an seinen Fingern eine relativ starke Spannung lastet, die auf die elastische Kraft des beweglichen'Kontaktstückes 9 zurückgeht zögert die Bedienungsperson, den

; 35 Schaft 2 weiter niederzudrücken. Deshalb ist hier eine Art Anschlag in der Stellbewegung gegeben, vgl. Fig. 5B. Werden die Finger der Bedienungsperson vom Schaft 2 abgehoben, bewegt sich dieser nach aufwärts unter Belastung der Rückstellfeder 4 und bewirkt, daß das erste Schaltelement 6 in den Zu-

stand "Aus" kommt, so daß der erste Schalthub beendet ist, Fig. 5A. Will nun die Bedienungsperson in den zweiten Sehalthub (zweite Schaltstellung) überwechseln, drückt er wiederum auf den Schaft 2 gemäß Zustand Fig. 5 was gegen die elastische Kraft des beweglichen Kontaktstückes 9 erfolgt, aber mit der Folge, daß das bewegliche Kontaktstück 9 nunmehr umkippt, d.h. hinsichtlich seiner konvexen Oberfläche umkehrt und gestattet, den Schaft 2 weiter niederzudrücken und in die Stellung Fig. 5C zu kommen. Folglich wird das bewegliche Kontaktstück 9 in Kontaktberührung mit dem zentralen Festkontakt 11a gebracht und das zweite Schaltelement 8 kommt in den Zustand "Ein". Nimmt die Bedienungsperson ihre Finger vom Schaft.2 weg, bewegt sich der Schaft 2, sowohl unter Ein- :

wirkung der Rückstellfeder 4 als auch des beweglichen Kontaktstückes 9, nach aufwärts, mit der Folge, daß das zweite Schaltjelement 8 in den Zustand "Aus" übergeht. In einem bevorzugten ; Ausführungsbeispiel sind die Druckkraftwerte für die erste Schaltstellung und diejenige für die zweite Schaltstellung ca. 6o g bzw. 5oo g.

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Claims

Alps Electric Co., Ltd. . - lo.März I983 1-7 Yukigaya Otsuka-Cho "' " G-SW-1429 IG/Wo Ota-Ku, Tokyo 145, Japan VNR Io2

Patentansprüche ... .. ^;

Tastschalter mit einem ersten Schaltelement für einen ersten Schaltbereich und einem zweiten Schaltelement für einen zweiten Schaltbereich, die nacheinander durch Verschiebung eines gemeinsamen Schaftes ein-bzw. ausschaltbar sind und das erste Schaltelement seitlich hinsichtlich der Stellbewegung des Schaftes angeordnet ist j das zweite Schaltelemeni aber im Bodenbereich des Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement (6) eine aus

15- einem Blatt oder einer Platte bestehende Feder (6cc) aufweist, die in erster Schiebestellung durch den Schaft (2) bzw. einen Schaftkopf (2b) betätigt ist und ein Stellteil (6a) sowie ein Pressteil (6b) des ersten Schaltelementes (6) verstellt, das zweite Schaltelement (8) ein scheiben- oder haubenförmiges bewegliches Kontaktstück (9) aus elastischem Werkstoff, insbesondere eine elastische Platte aufweist, die eine Rückstellkraft in einer vorbestimmten Richtung erzeugt derart, daß die Stellbewegung des Schaftes (2) bzw. Schaftkopfes (2b) vor der Einschaltung des zweiten Schaltelementes (8) mit vorbestimmter'Kraft über einen vorbestimmten Stellweg gebremst ist.
2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Rückstellfeder (4.) zwischen dem haubenförmigen beweglichen Kontaktstück (9) und dem Schaft (2) bzw. Schaftkopf (2b) angeordnet ist und vorzugsweise eine Druckwendelfeder ist.
3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) bzw. der Schaftkopf (2b) am inneren Ende ein stiftartiges Druckstück (2a) aufweist, welches die Rückstellfeder (4) axial durchgreift und mit der Stirnwand an der Oberfläche des haubenartigen beweglichen Kontaktstückes

(9) anliegt , bzw. gegenüberliegt.
4. Tastschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbe-.5 sondere Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine,

eine druchgehende Öffnung (7c) aufweisende Halteplatte (7) aufweist, das Druckstück (2a) in die Öffnung (7c) einführbar ist und die Halteplatte zwischen der Rückstellfeder (4) und dem beweglichen haubenförmigen Kontaktstück (9) ;lo angeordnet ist.
5. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das haubenförmige bewegliche Kontaktstück (9) des erst

nach längerem Schalthub erreichbaren zweiten Schaltelementes ,15 (8) eine zum Druckstück (2a) konvex gewölbte Fläche aufweist, die bei hinreichender Belastung durch das Druckstück (2a) oder den Schaft (2) schlagartig in Schieberichtung umgekehrt gewölbt wird, so daß die konvexe Oberfläche in eine konkave Mulde übergeht und hierbei einen oder mehrere Pestkontakte im unteren Gehäuse (lo) des Tastschalters stromleitend macht.